物理高考试题

2009

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选

项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0

分。

14.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,

下列说法正确的是

A.伽利略发现了行星运动的规律

B.卡文迪许通过实验测出了引力常量

C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

答案BDo

【解析】行星运动定律是开普勒发现的A错误；B正确；伽利略最R指出力不是维持物体运

动的原因，C错误；D正确。

15.地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道

半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为

A.0.19B.0.44C,2.3D.5.2

答案B。

MmV**'GM日

（解析］大体的运动满足万有引力充当向心力即G丁=m—可知u----,可见木星

R-RR

与地球绕太阳运行的线速度之比=«0.44.B正确。

v地

16.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来

监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一

测

对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间电

势

的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均

差

与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和

血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血

液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，

电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场,

血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为

3.0mm,血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160N,磁感应强度的大小为0.040T»

则血流速度的近似值和电极a、b的正负为

A.1.3m/s,a正、b负B.2.7m/s,a正、b负

C.1.3m/s,a负、b正D.2.7m/s,a负、b正

答案A。

【解析】依据右手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛

伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时，血液中的离子所受的

电场力和磁场力的合力为零，贝UqE=qvB,可得丫=二=3-=160x10i3m/s，

BBd0.04x3xlO"3

A正确。

17.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受

到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，

力的方向保持不变，则

5F2f

A.3f0时刻的瞬时功率为土旦也

m

B.3八）时刻的瞬时功率为包还

m

23F2Z

C.在，=0到3fo这段时间内，水平力的平均功率为一3

4/7?

25F2/

D.在/=0至ij3fo这段时间内，水平力的平均功率为上旦也

6m

答案BD。

【解析】0-2t0内物体的加速度为。=塌，2to时刻的速度为

m

匕=a2f0="儿，在3%时刻的瞬时速度为=匕+3a0=笆1s，

mm

则3fo时刻的瞬时功率为P=3居脱1="£足2.,A错误；B正确;

mm

i，q尸2/'2

在，=0到3%这段时间内，由动能定理可得W=AE*=-mv}=00,则这段时间内的

22m

—25F)

平均功率「=生”，D正确。

18.空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系。-X”，M、N、P为电场

中的三个点，M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(。,区,3)。已

22

知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为IV,

则P点的电势为

也

3

答案D。/

【解析】将立体图画成平面图，如图所示，可见P点沿电场线方向为MN的四等分线，故P

3

点的电势为一V，D正确。

4

19.如图所示，一导体圆环位于纸面内，0为圆心。环内两

个圆心角为90。的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场'--------

磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导

体杆0M可绕0转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触。

在圆心和圆环间连有电阻R。杆0M以匀角速度/逆时针\：I》!

转动，t=0时恰好在图示位置。规定从a到6流经电阻R

的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆

从t=0开始转动一周的过程中，电流随加变化的图象是

答案c

TT

【解析】依据右手定则，可知在0--内，电流方向M到0,在在电阻R内则是由b到a,为

2

1

-oBLMTT3°

负值，且大小为I=-------为一定值，----兀内没有感应电流，71兀内电流的方向相

R22

37r

反，即沿正方向，——2万内没有感应电流，因此C正确。

2

20.如图所示，-足够长的木板静止在光滑水平面上，

一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现FT.'1

物块

用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一『标-----[.力

段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板〃，力〃〃/

和物块相对于水平面的运动情况为

A.物块先向左运动，再向右运动

B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动

C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动

D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

答案BC.

【解析】对于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因此

木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至相对静止而

做匀速直线运动，B正确；对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力

作用，则木板的速度不断减小，知道二者相对静止，而做直线运动，c正确；由于水平面光

滑，所以不会停止，D错误。

21.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为

〃(o<〃<1)。现对木箱施加啦力F,使木箱做匀速直

线运动。设F的方向与水平面夹角为8,如图，在。从0力〃〃

逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则

A.F先减小后增大B.F一直增大

C.F的功率减小D.F的功率不变

答案AC。

【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由

平衡条件得：mg=N+fsin。，/=〃N=Pcos6两式联立解得

F=一丝里——=,m------，可见F仃最小值，所以F先减小后增大，A正

cos6+〃sin6J]+〃2sin(0+a)

确；B错误；F的功率P=Pvcos6=〃〃陪=os'=〃〃igv,可见在。从o逐渐增大

cos。〃sin。1+〃tan6

到90°的过程中tan。逐渐增大，则功率P逐渐减小，CiE确，D错误。

第n卷

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个小题考生都

必须做答。第33题~第41题为选考题，考生根据要求做答。

(-)必考题(11题，共129分)

22.(4分)

某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度/,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数

如图。由图可读出/=an,d=mm

答案2.25,6.860

［解析】游标R尺的读数x-22mm+0.\mmx5=22.5mm-2.25cm；

螺旋测微器的读数y=6.5mm+O.Olmmx36.0=6.860"〃”。

23.（11分）

青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传

感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值

随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照

射光较强（如白天）时电阻几乎为0：照射光较弱（如黑天）

时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁

开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关

的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、

4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大电磁开关内部结构图

于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接

通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图。

光敏电阻鸟，符号

灯泡L,额定功率40%额定电压36V,符号

R2

保护电阻/?2,符号，

电磁开关，符号

蓄电池E,电压36V,内阻很小；开关S,导线若干。

(2)回答下列问题:

①如果励磁线圈的电阻为200Q,励磁线圈允许加的最大电压为V,保护电阻与

的阻值范围为Q。

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、

4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部

结构图说明。

答：»

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。

答：___________________________________________

答案：

(1)电路原理如图所示。(4分)

(2)①20(2分)160、520(2分)

②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证

当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，

3、4之间断开。

③电磁起重机

【解析】(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1，

2串联，3,4与路灯串联：则电路图如图所示。

(2)

①由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压为U=LR=0.1X200V=20V；依据允许通过励磁线

圈的电流最大值和最小值计算得=含。=160。，&max=株。=320。，因此保

护电阻/?2的阻值范围为160~3200；

②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时、3、4之间接通:

不吸合时，3、4之间断开。

③电磁起重机

24.（14分）

冰壶比赛是在水平冰面卜.进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑

架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量

靠近圆心0。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与

冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为4=0.008,用毛刷擦冰面后动

摩擦因数减少至从2=0-004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度

沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心。点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多

少？（g取lOm/s?）

【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为E，所受摩擦力的大小为力：在被

毛刷擦过的冰面上滑行的距离为邑，所受摩擦力的大小为上。则有5+S2=S①式中S为

投掷线到圆心0的距离。

fi=4mg②%=42mg

设冰壶的初速度为%,山功能关系，得工-S1+力•S2=g〃zv；④

联立以上各式，解得S,=必画二支⑤

-2g一〃2）

代入数据得其=10〃？⑥

25.（18分）

如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E,方

向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面

垂直。一质量为加、电荷量为-q（q〉O）的粒子以平行于x轴的

速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点0离开磁场。

粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知0P=/,。。=2疯。不计重力。求

（DM点与坐标原点0间的距离；

（2）粒子从P点运动到M点所用的时间。

【解析】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在y轴负方向上做L°

初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为在x轴正方向上/d°~

做匀速直线运动，设速度为％,粒子从P点运动到Q点所用的时间（/1

为％,进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为氏Mb-----/

则。=些①…匡②%=血③

mva（

其中/=20/,%=/。又有tan6="④

%

联立②③④式，得6=30。

因为M、。、。点在圆周匕NMOQ=90。，所以MQ为宜径。从图中的几何关系可知.

R=2®⑥MO=61⑦

（2）设粒子在磁场中运动的速度为v,从Q到M点运动的时间为t2,

则有v=』-⑧⑨

cos。V

带电粒子自P点出发到M点所用的时间为，为r=4+4⑩

联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得,D

35.[物理——选修3-4]（15分）

（1）（5分）某振动系统的固有频率为九，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动

力的频率为了。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的

是_______（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A.当/时，该振动系统的振幅随/增大而减小

30°

AB

B.当/〉£）时，该振动系统的振幅随/减小而增大

C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于人

D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于/

（2）（10分）一棱镜的截面为直角三角形ABC,ZA=30",斜边AB=a。棱镜材料的折射

率为“=血。在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜

射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

【解析】35.[物理——选修3-4]（15分）

（1）BD

（2）C

设入射角为i,折射角为r,由折射定律得\\

由已知条件及①式得

r=30°

如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为F,由几何关系可得

3

即出射点在AB边上离A点的位置。

8

如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与AB的交点为Do

由几何关系可知，在D点的入射角

6=60°

设全发射的临界角为Q,则

由⑤和已知条件得

因此，光在D点全反射。

图2

设此光线的出射点为E,山几何关系得

ZDEB=90°

BD=a-2AF⑦

BE=5。sin30°⑧

联立③⑦⑧式得

BE^-a（9）

8

即出射点在BC边上离B点的位置。

8

36.[物理——选修3-5]（15分）

（1）（5分）关于光电效应，下列说法正确的是（填入选项前的字母，有填错

的不得分）

A.极限频率越大的金属材料逸出功越大

B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

I）.入射光的光强-定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

（2）（10分）两质量分别为Ml和M2的劈A

和B,高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾

斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图

所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距

水平面的高度为ho物块从静止滑下，然后双滑上

劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。

【解析】36.[物理——选修3-5]（15分）

（1）A（5分）

（2）（10分）

设物块到达劈A的低端时，物块和A的的速度大小分别为V和V,山机械能守恒和动量守恒

得

mgh-^mv2+-^My2①

My-mv②

设物块在劈B上达到的最大高度为〃’，此时物块和B的共同速度大小为V',由机械能守恒

和动量守恒得

1,1,

mgh'+—(Mi+m)V-—mv'

mv=(M2+/n)V'④

联立①②③④式得

h'=h⑤

(A7,+m)(M2+m)

2011

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项

符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有

选错的得0分。

14.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是山绕过地心的轴的环形电流I引

起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是

15.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能

A.一直增大

B.先逐渐减小至零，再逐渐增大

C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是

A.运动员到达最低点前重力势能始终减小

B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加

C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

17.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电

压为220V,额定功率为22W：原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发

光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则

A.f/=IIOV,/=0.2AB.U70V.I=0.05A

C.U="0及V./=0.2AD.t/=H0V2V,Z=0,272A

18.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保

持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成

在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的

弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理

论上可采用的方法是

A.只将轨道长度L变为原来的2倍

B.只将电流I增加至原来的2倍

C.只将弹体质量减至原来的一半

D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从

你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的

轨道半径约为3.8X101/S）

A.0.1s

B..25s

C.0.5s

D.Is

20.-带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减

的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）

ABCD

21.如图，在光滑水平面上有一质量为rm的足够长的木板，其上叠放一质量为叱

的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t

增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为印和a2,下列反映④和a?

变化的图线中正确的是

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都

必须作答。第33题〜第40题为选考题，考生根据要求作答。

（-）必考题（11题，共129分）

22.（5分）

为了测量-微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A。是标准电流表,

R。和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和$分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完

成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1,接通S”调节，使待测表头指针偏转到适当位置，记下

此时的读数I；

（2）然后将S拨向接点2,调节，使,记下此时R、的读数；

（3）多次重复上述过程，计算R读数的，此即为待测微安表头内阻的测量值。

23.（10分）

利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，

其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自

斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间

t,改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺

测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值；所得数据如下表所示.

遮光片

图】

0.8000.9000.9S0

(U000.6000.700

552.8673.8776.4

2W.9371.5452.3

1.451.341.22

1.711.621.55

完成下列填空和作图：

(1)若滑块所受摩擦力为•常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度

VI测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是；

一7

(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出’图线;

30.40.50.60.70.80.9).0/(s)

国2

3